Введение к работе
Актуальность проблемы
В последние годы онкологическая заболеваемость неуклонно растет, возрастает и смертность от злокачественных новообразований. Рак гортани среди опухолей лор-органов составляет 12%-26% [Л1]. Для выявления опухоли разрабатывается и внедряется множество новых диагностических методик. Рутинные диагностические методы обнаружения опухолей относятся к традиционным, то есть на уровне клеток, тканей и органов, однако в последнее время усилилось внимание к микроскопическим методам диагностики - на молекулярном уровне. Одним из таких методов является спектральный анализ. Благодаря высокой чувствительности, этот метод позволяет определить содержание различных метаболитов в тканях человека (хотя в условиях измерений in vivo абсолютную концентрацию веществ достаточно точно, как правило, определить не удается) и связать их присутствие с состоянием метаболизма в норме и патологии.
В нашем исследовании использовался один из методов микродиагностики - флуоресцентная спектроскопия. Флуоресцентная спектроскопия - неинвазивный, высокочувствительный, универсальный и относительно простой в применении метод, допускающий комбинированную диагностику и возможность работы в реальном времени без повреждения исследуемой ткани. Его использование в диагностике различных заболеваний обусловлено тем, что в процессе развития патологий происходят биохимические изменения в ткани, а, следовательно, меняется относительное содержание основных флуорофоров и хромофоров, изменяются морфологические и гистологические параметры ткани и, как результат, их вклад в общий наблюдаемый спектр флуоресценции ткани.
Изучение автофлуоресценции биообъектов используется для диагностики атеросклеротических изменений сосудов [Л2], [Л3]. Флуоресцентные исследования ткани миокарда позволяют установить тонус сердечной мышцы [Л4]. Автофлуоресцентная спектроскопия применяется для мониторинга заживления ран и ожогов [Л5], многие работы посвящены изучению лазерной флуоресцентной спектроскопии кожи, дифференциальной диагностике новообразований эпидермиса [ Л6]-[Л12], исследованиям тканей глаза [Л13], [Л14], проводятся исследования в области оптических свойств злокачественных новообразований желудочно-кишечного тракта [Л15], шейки матки [Л16], [Л17] .
Вместе с тем, метод автофлуоресцентной диагностики широкого применения в медицинской практике пока не получил. В литературе недостаточно представлены данные по исследованиям оптических свойств злокачественных новообразований гортани и глотки человека.
Цель исследования:
Повышение эффективности ранней диагностики и профилактики онкологических заболеваний гортани и глотки с помощью метода автофлуоресцентной диагностики.
Поставленная цель достигалась путем решения следующих задач:
-
Разработка лабораторно-клинического спектрального комплекса для регистрации УФ-индуцированной автофлуоресценции слизистой оболочки гортани и глотки.
-
Проектирование и создание устройства для реализации возможности точечного зондирования слизистой оболочки гортани (гортанная насадка на световод).
-
Разработка, на основе собственных результатов биопсии исследуемых тканей и привлечения гистохимических данных, механизма (модели) изменения УФ- индуцированных спектров автофлуоресценции при развитии доброкачественных и злокачественных новообразований слизистой оболочки. Использование разработанной модели для сопоставления данных автофлуоресцентной спектроскопии новообразований слизистой оболочки гортани и глотки с результатами их гистологического исследования.
-
Сравнение характеристик полученных спектров автофлуоресценции слизистой оболочки гортани и глотки, злокачественных и доброкачественных новообразований гортани и глотки с целью выбора коэффициента диагностической контрастности (КДК).
Научная новизна и практическая значимость работы
Предложен новый, основанный на использовании лазерных технологий, способ точечного зондирования слизистой оболочки гортани и глотки, на основе получения, в выбранных локальных участках объекта, спектров автофлуоресценции, скорректированных с учетом спектральной чувствительности фотоприемной системы.
Разработанное устройство для реализации определения автофлуоресцентных характеристик слизистой оболочки гортани защищено патентом (Пат. РФ № 51847 от 10 марта 2006) , и внедрено в ЛОР-клинике СГМУ.
Определен диагностический критерий - КДК (коэффициент диагностической контрастности), позволяющий судить о степени злокачественности и границах новообразования, в том числе в случаях, когда визуально эти параметры неразличимы
Результаты работы и сформулированные в ней положения применяются в педагогическом процессе на кафедре оториноларингологии Саратовского государственного медицинского университета при обучении студентов, клинических ординаторов, клинических интернов и слушателей факультета повышения квалификации и профессиональной переподготовки (ФПК и ППС).
Достоверность результатов диссертации обеспечивается применением современных методов вариационной статистики, измерительной аппаратурой. При измерениях использованы стандартные спекрофлуометрические методики и приборы, калиброванные по спектральной чувствительности, проведен учет возможных погрешностей.
Личный вклад диссертанта и результаты, полученные совместно с другими исследователями:
Основные экспериментальные результаты диссертации, прежде всего по исследованию автофлуоресцентных свойств биотканей, забору исследуемого материала, проведению диагностических манипуляций пациентам были проведены лично соискателем. Постановка задач исследования и обсуждение экспериментальных результатов проведена под руководством профессора, д.м.н. Мареева О.В. и к.х.н., доцента Правдина А.Б. Гистологическое исследование экспериментального материала производилось совместно с заведующим патологоанатомическим отделением КБ СГМУ им. Миротворцева С.Р. Ивлиевым И.И.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены на:
- 66-й научно-практической конференции студентов и молодых специалистов Саратовского государственного медицинского университета: “Молодые ученые – здравоохранению региона “ 24 марта 2005г. Саратов.
- IX International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics September 27-30, 2005, Saratov, Russia.
- Национальном конгрессе ринологов Казахстана и международной конференции молодых оториноларингологов, 5-7 октября 2005г. Шымкент-Туркестан.
- заседании Саратовского отделения Всероссийского научного общества отоларингологов имени профессора М.Ф. Цытовича, 10 марта 2006г. Саратов.
- заседании Саратовского отделения Всероссийского научного общества отоларингологов имени профессора М.Ф. Цытовича, 25 марта 2010г. Саратов.
- 71-й межрегиональной научно-практической конференции с международным участием «Молодые ученые - здравоохранению», посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне 22-24 апреля 2010г.
Публикации по теме диссертационной работы: опубликовано 11 печатных работ, в том числе 1 в журнале, включенном в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук. Получен патент на полезную модель № 51847 от 10 марта 2006 «Насадка к световоду».
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 119 страницах машинописного текста, иллюстрирована 27 рисунками, 20 таблицами, 14 фотографиями. Состоит из: введения, обзора литературы, главы о материалах и методах исследования, главы о результатах собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 177 источник, из которых 56 отечественных и 121 иностранных источника.
